交叉觀察器IntersectionObserver API

(轉自http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/11/intersectionobserver_api.html)

網頁開發時，經常須要了解某個元素是否進入了"視口"（viewport），即用戶能不能看到它。

上圖的綠色方塊不斷滾動，頂部會提示它的可見性。

傳統的實現方法是，監聽到scroll事件後，調用目標元素（綠色方塊）的getBoundingClientRect()方法，獲得它對應於視口左上角的座標，再判斷是否在視口以內。這種方法的缺點是，因爲scroll事件密集發生，計算量很大，容易形成性能問題。

目前有一個新的 IntersectionObserver API，能夠自動"觀察"元素是否可見，Chrome 51+ 已經支持。因爲可見（visible）的本質是，目標元素與視口產生一個交叉區，因此這個 API 叫作"交叉觀察器"。

1、API

它的用法很是簡單。

var io = new IntersectionObserver(callback, option);

上面代碼中，IntersectionObserver是瀏覽器原生提供的構造函數，接受兩個參數：callback是可見性變化時的回調函數，option是配置對象（該參數可選）。

構造函數的返回值是一個觀察器實例。實例的observe方法能夠指定觀察哪一個 DOM 節點。

 // 開始觀察 io.observe(document.getElementById('example'));
 // 中止觀察 io.unobserve(element);
 // 關閉觀察器 io.disconnect();

上面代碼中，observe的參數是一個 DOM 節點對象。若是要觀察多個節點，就要屢次調用這個方法。

io.observe(elementA);
io.observe(elementB);

2、callback 參數

目標元素的可見性變化時，就會調用觀察器的回調函數callback。

callback通常會觸發兩次。一次是目標元素剛剛進入視口（開始可見），另外一次是徹底離開視口（開始不可見）。

var io = new IntersectionObserver(
  entries => {
    console.log(entries);
  }
);

上面代碼中，回調函數採用的是箭頭函數的寫法。callback函數的參數（entries）是一個數組，每一個成員都是一個IntersectionObserverEntry對象。舉例來講，若是同時有兩個被觀察的對象的可見性發生變化，entries數組就會有兩個成員。

3、IntersectionObserverEntry 對象

IntersectionObserverEntry對象提供目標元素的信息，一共有六個屬性。

{
  time: 3893.92,
  rootBounds: ClientRect {
    bottom: 920,
    height: 1024,
    left: 0,
    right: 1024,
    top: 0,
    width: 920
  },
  boundingClientRect: ClientRect {
     // ...   },
  intersectionRect: ClientRect {
    // ...   },
  intersectionRatio: 0.54,
  target: element
}

每一個屬性的含義以下。

• time：可見性發生變化的時間，是一個高精度時間戳，單位爲毫秒
• target：被觀察的目標元素，是一個 DOM 節點對象
• rootBounds：根元素的矩形區域的信息，getBoundingClientRect()方法的返回值，若是沒有根元素（即直接相對於視口滾動），則返回null
• boundingClientRect：目標元素的矩形區域的信息
• intersectionRect：目標元素與視口（或根元素）的交叉區域的信息
• intersectionRatio：目標元素的可見比例，即intersectionRect佔boundingClientRect的比例，徹底可見時爲1，徹底不可見時小於等於0

上圖中，灰色的水平方框表明視口，深紅色的區域表明四個被觀察的目標元素。它們各自的intersectionRatio圖中都已經註明。

我寫了一個 Demo，演示IntersectionObserverEntry對象。注意，這個 Demo 只能在 Chrome 51+ 運行。

4、實例：惰性加載（lazy load）

有時，咱們但願某些靜態資源（好比圖片），只有用戶向下滾動，它們進入視口時才加載，這樣能夠節省帶寬，提升網頁性能。這就叫作"惰性加載"。

有了 IntersectionObserver API，實現起來就很容易了。

function query(selector) {
  return Array.from(document.querySelectorAll(selector));
}

var observer = new IntersectionObserver(
  function(changes) {
    changes.forEach(function(change) {
      var container = change.target;
      var content = container.querySelector('template').content;
      container.appendChild(content);
      observer.unobserve(container);
    });
  }
);

query('.lazy-loaded').forEach(function (item) {
  observer.observe(item);
});

上面代碼中，只有目標區域可見時，纔會將模板內容插入真實 DOM，從而引起靜態資源的加載。

5、實例：無限滾動

無限滾動（infinite scroll）的實現也很簡單。

var intersectionObserver = new IntersectionObserver(
  function (entries) {
    // 若是不可見，就返回     if (entries[0].intersectionRatio <= 0) return;
    loadItems(10);
    console.log('Loaded new items');
  });
 // 開始觀察 intersectionObserver.observe(
  document.querySelector('.scrollerFooter')
);

無限滾動時，最好在頁面底部有一個頁尾欄（又稱sentinels）。一旦頁尾欄可見，就表示用戶到達了頁面底部，從而加載新的條目放在頁尾欄前面。這樣作的好處是，不須要再一次調用observe()方法，現有的IntersectionObserver能夠保持使用。

6、Option 對象

IntersectionObserver構造函數的第二個參數是一個配置對象。它能夠設置如下屬性。

6.1 threshold 屬性

threshold屬性決定了何時觸發回調函數。它是一個數組，每一個成員都是一個門檻值，默認爲[0]，即交叉比例（intersectionRatio）達到0時觸發回調函數。

new IntersectionObserver(
  entries => {/* ... */}, 
  {
    threshold: [0, 0.25, 0.5, 0.75, 1]
  }
);

用戶能夠自定義這個數組。好比，[0, 0.25, 0.5, 0.75, 1]就表示當目標元素 0%、25%、50%、75%、100% 可見時，會觸發回調函數。

6.2 root 屬性，rootMargin 屬性

不少時候，目標元素不只會隨着窗口滾動，還會在容器裏面滾動（好比在iframe窗口裏滾動）。容器內滾動也會影響目標元素的可見性，參見本文開始時的那張示意圖。

IntersectionObserver API 支持容器內滾動。root屬性指定目標元素所在的容器節點（即根元素）。注意，容器元素必須是目標元素的祖先節點。

var opts = { 
  root: document.querySelector('.container'),
  rootMargin: "500px 0px" 
};

var observer = new IntersectionObserver(
  callback,
  opts
);

上面代碼中，除了root屬性，還有rootMargin屬性。後者定義根元素的margin，用來擴展或縮小rootBounds這個矩形的大小，從而影響intersectionRect交叉區域的大小。它使用CSS的定義方法，好比10px 20px 30px 40px，表示 top、right、bottom 和 left 四個方向的值。

這樣設置之後，不論是窗口滾動或者容器內滾動，只要目標元素可見性變化，都會觸發觀察器。

7、注意點

IntersectionObserver API 是異步的，不隨着目標元素的滾動同步觸發。

規格寫明，IntersectionObserver的實現，應該採用requestIdleCallback()，即只有線程空閒下來，纔會執行觀察器。這意味着，這個觀察器的優先級很是低，只在其餘任務執行完，瀏覽器有了空閒纔會執行。

8、參考連接

• IntersectionObserver's Coming into View
• Intersection Observers Explained

（完）